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1、一、问一、问 题题 1、何谓库仑的抗剪强度定律何谓库仑的抗剪强度定律? ?砂土与粘性土的抗剪强度表达式砂土与粘性土的抗剪强度表达式 有何不同有何不同? ? 库仑的抗剪强度定律将土的抗剪强度表示为剪切面上法向应力的函库仑的抗剪强度定律将土的抗剪强度表示为剪切面上法向应力的函数，即数，即f=c + tg ，式中，式中，c，分别为土粘聚力和内摩擦角。此式亦为分别为土粘聚力和内摩擦角。此式亦为粘性土的抗剪强度表达式，而砂土的抗剪强度表达式为粘性土的抗剪强度表达式，而砂土的抗剪强度表达式为f= tg ，这，这2个表个表达式的不同之处在于后者的粘聚力达式的不同之处在于后者的粘聚力 c=0。 2、简述影响土
2、抗剪强度的因素。简述影响土抗剪强度的因素。影响土抗剪强度的因素主要有：影响土抗剪强度的因素主要有： (1) 土粒土粒的矿物成分、形状、颗粒大小与颗粒级配；的矿物成分、形状、颗粒大小与颗粒级配； (2) 土的密度；土的密度；(3) 土的含水量；土的含水量；(4) 土体结构的扰动状况；土体结构的扰动状况；(5) 孔隙水压力的影响。孔隙水压力的影响。 3、阐述载荷试验得到的荷载与沉降量（阐述载荷试验得到的荷载与沉降量（p-sp-s）曲线变形三阶段）曲线变形三阶段 （并用曲线表示出来）。（并用曲线表示出来）。 压密阶段；压密阶段；剪切阶段；剪切阶段；破坏阶段。破坏阶段。 4、简述影响极限承载力的因素。
3、简述影响极限承载力的因素。影响极限承载力的因素主要有：土的重度影响极限承载力的因素主要有：土的重度；土的抗剪强度指标；土的抗剪强度指标和和c；基础埋深；基础埋深d；基础宽度；基础宽度b。，c，d，b越大，越大，土的极限承载力也越大。土的极限承载力也越大。 在这在这5个影响因素中，对极限承载力影响很大的就是个影响因素中，对极限承载力影响很大的就是，c，正确采用，正确采用，c值是合理确定极限承载力的关键。值是合理确定极限承载力的关键。 三、计三、计 算算1 1、土的极限平衡条件及剪破面的位置、土的极限平衡条件及剪破面的位置 P143-P143-147147 土的极限平衡条件：公式（4.114.11
4、）、（）、（ 4.12 4.12 ） 剪破面与大主应力作用面所成角度：= 45= 45+ + /2/2 2 2、根据压缩试验（、根据压缩试验（e-pe-p曲线或数据表格），曲线或数据表格）， 计算地基某土层压缩量计算地基某土层压缩量SS。 P77 P77 公式（公式（3.173.17） 或或 P102 P102 公式（公式（3.173.17） 思考：思考：如何如何确定确定e1e1、e2 ? e2 ? 可由可由P1P1确定确定e1e1，由，由P2=P1+P P2=P1+P 确定确定e2e2。heees1121 3 3、计算挡土墙的土压力、计算挡土墙的土压力PaPa或或PpPp，并绘土压力强度，并
5、绘土压力强度 分布图。分布图。 例题例题5.65.6、 例题例题5.75.7 思考：思考：某挡土墙高某挡土墙高h，墙背直立、光滑，填土表面水平，给定墙后填土的物理力学性，墙背直立、光滑，填土表面水平，给定墙后填土的物理力学性质指标质指标、C、。试求挡土墙的主动土压力大小并绘出土压力强度分布图。若墙背后。试求挡土墙的主动土压力大小并绘出土压力强度分布图。若墙背后不允许出现裂缝，则至少应在填土表面施加多少超载不允许出现裂缝，则至少应在填土表面施加多少超载q才能满足要求？才能满足要求？ （1）p0 -2c 0 在墙背上会产生拉裂缝，设裂缝深度为在墙背上会产生拉裂缝，设裂缝深度为Z0，则：，则： Z0
6、 主动土压力的大小为：主动土压力的大小为：Ea (h- Z0)/2 并绘土压力强度分布图并绘土压力强度分布图 (2)若不允许出现裂缝，则需保证墙顶位置的主动土压力大于零。若不允许出现裂缝，则需保证墙顶位置的主动土压力大于零。 令：令：qka-2c 0可得可得 q= 即至少应在填土表面施加即至少应在填土表面施加q 的超载才能保证墙背不出现裂缝。的超载才能保证墙背不出现裂缝。 ak2cPa1hka-2c akPa1akak2c思考：思考：对于某挡土墙墙高对于某挡土墙墙高h，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重为，墙背垂直光滑，墙后填土水平，填土为干砂，容重为，内，内摩擦角摩擦角，墙后填土表
7、面有超载，墙后填土表面有超载q，试计算作用在挡墙上主动土压力，试计算作用在挡墙上主动土压力Ea和被动土压力和被动土压力Ep，并分别画出墙后土压力强度分布图。，并分别画出墙后土压力强度分布图。 （1）Ka=tan2(45-/2) Pa0=Kaq Pa1=Ka(h+q) Ea=(Pa0+Pa1)/2h 画出墙后主动土压力强度分布图画出墙后主动土压力强度分布图 (2) Kp=tan2(45+/2) pp0=Kpq pp1=Kp(h+q) Ep=(pp0+pp1)/2h 画出墙后被动土压力强度分布图画出墙后被动土压力强度分布图 4 4、某土样若试验测得、某土样若试验测得、GsGs，求孔隙比，求孔隙比e
8、 e，孔隙率，孔隙率n n 和饱和度和饱和度SrSr等指标。等指标。 P47-53P47-53 例题例题2.12.1 可可利用三相图计算。 思考：思考：已知某土样压密前重量已知某土样压密前重量m，土粒相对密度，土粒相对密度d s（即（即Gs，数值上等于，数值上等于s ），饱和度），饱和度Sr，烘干重量，烘干重量ms。若将该土样进行压密，使其达到一定的。若将该土样进行压密，使其达到一定的干密度干密度d 。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。试求此时土样的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度。 由已知条件可得原土样的各个三相数值由已知条件可得原土样的各个三相数值 m ms mw Vs Vw
9、 Vv V再求土样压密后的各个三相数值再求土样压密后的各个三相数值 V Vv Vw mw m最后求解土样压密后的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度最后求解土样压密后的天然重度、含水量、孔隙比和饱和度 w e Sr 5、思考：思考：对于某建筑物基础，存在有偏心荷载，试求基底平均压力对于某建筑物基础，存在有偏心荷载，试求基底平均压力p和边和边 缘最大压力缘最大压力Pmax，并绘制沿偏心方向的基底压力分布图。，并绘制沿偏心方向的基底压力分布图。 可先得：可先得： 再求出：再求出： 其中其中 最后可得：最后可得： 其中其中 再绘出沿偏心方向的基底压力分布图再绘出沿偏心方向的基底压力分布图GFMeAdGG
10、AGFpblGFp3)( 2maxebl2MF6、思考：思考：某一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力某一饱和粘性土试样在三轴仪中进行固结不排水试验，施加周围压力为为3，试件破坏时的主用力差为，试件破坏时的主用力差为1-3 ，测得孔隙水压力，测得孔隙水压力u，整理试验结果得到有，整理试验结果得到有效内摩擦角效内摩擦角，有效粘聚力，有效粘聚力C，试求破坏面上的法向应力和剪应力以及试件中的最，试求破坏面上的法向应力和剪应力以及试件中的最大剪应力，并计算说明为什么破坏面不发生在最大剪应力大作用面上。大剪应力，并计算说明为什么破坏面不发生在最大剪应力大作用面上。由题意可知总应力：由题意可知总应力： ， ， 以及孔压以及孔压则可得有效应力：则可得有效应力： ， ， 以及破裂角为：以及破裂角为：因此可求解破坏面上的有效法向应力为：因此可求解破坏面上的有效法向应力为：以及破坏面上的法向应力和剪应力分别为：以及破坏面上的法向应力和剪应力分别为：试件的最大剪应力为：试件的最大剪应力为：在最大剪应力作用面上有：在最大剪应力作用面上有：再说明破坏面为何不会发生在最大剪应力作用面上。再说明破坏面为何不会发生在最大剪应力作用面上。31u312/ 45f2cos223131u2sin231231max452cos223131tancf